Wässriges Trennmittel zur Herstellung von Polyurethan-Formkörpern

Beschreibung

[0001] Es ist bekannt, daß Polyurethane gegenüber anderen Werk­stoffen eine starke Adhäsion zeigen, was zu einer breiten Anwendung von Polyurethansystemen auf dem Klebstoffsektor geführt hat. Diese klebende Wirkung macht sich jedoch bei der Herstellung von Polyurethan-Formkörpern, egal ob ge­schäumt oder ungeschäumt, sehr nachteilig bemerkbar. Es ist daher notwendig, bei der Herstellung solcher Formkörper Trennmittel einzusetzen, die auf die Wandungen der Form, mit denen die Polyurethansysteme in Berührung kommen, auf­gebracht werden. Meist werden Trennmittel aus Wachs-, Sei­fen und/oder Ölbasis mit Druckluft (airless-Pistolen) in die geöffnete Form eingesprüht, wobei es weniger auf die Menge des Trennmittels als auf einem gleichmäßigen Auftrag an­kommt. Dies muß nach jeder Entformung wiederholt werden.

[0002] Im Gegensatz zu früher, als man ausschließlich mit lösungs­mittelhaltigen Trennmitteln gearbeitet hat, versucht man heute anstelle der lösungsmittelhaltigen Trennmittel - zwecks Umweltschonung - Trennmittel auf wässriger Basis einzusetzen, beispielsweise solche, die als Trennmittel­komponente höhermolekulare Kohlenwasserstoffe enthalten. Beispiele hierfür sind wässrige Dispersionen von Poly­ethylenwachsen oder wässrige Emulsionen von Paraffinen, wobei die Wachse vom Fachmann je nach gewünschtem Ein­satzzweck ausgewählt werden.

[0003] Grundsätzlich hat es sich jedoch bei der Anwendung dieser wässrigen Trennmittel als nachteilig erwiesen, insbesonde­re bei Anwendung in Verbindung mit der Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen, daß die Oberflächen der entformten Formkörper noch zu großporig sind. Außerdem ist es beim Einsatz dieser wässrigen Trennmittel unbe­dingt notwendig, die Formwandungen nach jeder Entformung neu einzusprühen. Wird dies nicht getan, wird die Oberfläche des Formkörpers beim Herausnehmen so beschädigt, daß der Formkörper nicht mehr brauchbar ist und verworfen werden muß. Dies gilt ebenfalls insbesondere für Polyurethan-­Weichschaumstoffe.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein wäss­riges Trennmittel zur Herstellung von Polyurethan-Formkör­pern, insbesondere von Polyurethan-Weichschaumformkörpern, zur Verfügung zu stellen, mit dem einerseits die Eigen­schaften der Oberfläche der Polyurethan-Formkörper verbes­sert werden und die andererseits eine verbesserte Trenn­wirkung aufweisen, die selbst dann noch zum Tragen kommt, wenn mal vergessen wird, die Formwandungen nach der Ent­formung einzusprühen, so daß man in einem solchen Falle trotzdem einen Formkörper erhält, dessen Oberfläche bei der Entformung nicht beschädigt wird.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein wässriges Trennmittel, das als trennwirksame Substanz zumindest zum Teil eine oder mehrere ungesättig­te oligomere oder polymere Kohlenwasserstoffe und vor­zugsweise in Kombination damit einen oder mehrere für Polyurethan-System geeignete Schaumstabilisatoren ent­hält, wobei die ungesättigten oligomeren oder polymeren Kohlenwasserstoffe ein Molekulargewicht von mindestens 500, vorzugsweise von 1.000 bis 10.000, insbesondere von 2.500 bis 6.000, und Jodzahlen von mindestens 60, vorzugs­weise von 150 bis 600, aufweisen.

[0006] Die erfindungsgemäß eingesetzten ungesättigten Kohlenwasser­stoffe können Homo- oder Copolymerisate bzw. Blockcopolymeri­sate sein. Sie können fest, quellbar, flüssig oder fließfähig sein. Vorzugsweise sind sie jedoch bei Raumtemperatur oder zu­mindest aber unter den Verarbeitungsbedingungen flüssig oder fließfähig. Sie enthalten vorzugsweise die Doppelbindungen nicht in konjugierter Form, so daß zu den erfindungsgemäß besonders bevorzugten ungesättigten Kohlenwasserstoffen solche gehören, die Oligomere oder Polymere von Isopren und/oder Butadien sind und die gegebenenfalls noch mit anderen damit polymerisierbaren Monomeren copolymerisiert oder blockcopolymerisiert sein können. Sie können außerdem zusätzlich noch funktionelle Gruppen, insbesondere Sauer­stoff und/oder Stickstoff enthaltende Gruppen sowie solche Gruppen aufweisen, die nach Zerewitinoff aktive Wasserstoffatome enthalten.

[0007] Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugt eingesetzter unge­sättigter Kohlenwasserstoff ist ein flüssiges Polybutadien, das ein Molekulargewicht von ca. 3.000 und eine Jodzahl von ca. 450 aufweist.

[0008] Das erfindungsgemäße Trennmittel enthält die ungesättigten Kohlenwasserstoffe vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trennmittels. Die für das jeweilige Polyurethan-System am besten geeigneten Mengen an ungesättigten Kohlenwasserstoffen werden in der üblichen Weise, die dem Fachmann geläufig ist, experimentell er­mittelt, so daß die Mengen z.B. auch 3 bis 50 Gew.-% bzw. 5 bis 50 Gew.-% betragen können.

[0009] Als Emulgatoren werden die üblichen Emulgatoren in den üblichen Mengen eingesetzt.

[0010] Als Schaumstabilisatoren werden die für die jeweiligen Poly­urethanschaumstoff-Systeme üblichen Schaumstabilisatoren eingesetzt. Zu den erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Schaumstabilisatoren gehören Polysiloxan-Polyether-Copoly­merisate unterschiedlichen Aufbaus, wie sie beispielsweise im Kunststoff-Handbuch "Polyurethane" Becker/Braun, Hanser-­Verlag/München und in den US-PSen 28 34 748, 29 17 480, 36 29 308 sowie in der DE-OS 25 58 523 beschrieben sind.

[0011] Im übrigen können die erfindungsgemäßen wässrigen Trennmit­tel in Trennmitteln gebräuchliche Zusätze enthalten, wie z.B. Biozide, Aminverbindungen, quaternäre Ammoniumverbin­dungen, oberflächenmodifizierende Substanzen (Bentonite) u.a.

[0012] Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch darauf einzuschränken.

Beispiel 1

[0013] Ein wässriges Trennmittel, das bei der Herstellung von Poly­urethan-Weichschaumformkörpern Anwendung findet, hat folgende Zusammensetzung:

20	Gew.-% flüssiges Butadien (M ca. 3.000; Jodzahl ca. 450)
4	Gew.-% ethoxylierter Fettalkohol 8-EO (Emulgator)
76	Gew.-% Wasser

Beispiel 2

[0014] Ein weiteres wässriges Trennmittel, das bei der Herstellung von Polyurethan-Hartschaumformkörpern Anwendung findet, hat folgende Zusammensetzung:

10	Gew.-% flüssiges Butadien (M ca. 3.000; Jodzahl ca. 450)
10	Gew.-% Mikrowachs (F: 70°C)
4	Gew.-% Emulgator: Mulsifam RT 231 = Kombination von Alkylaryl- und Alkylpolyglykolethern (Handelsprodukt der Fa. Zschimmer & Schwarz)
76	Gew.-% Wasser

Beispiel 3

[0015] Ein wässriges Trennmittel, das bei der Herstellung von Poly­urethan-Weichschaumformkörpern Anwendung findet, hat folgen­de Zusammensetzung:

20	Gew.-% flüssiges Butadien (M ca. 3.000; Jodzahl ca. 450)
4	Gew.-% ethoxylierter Fettalkohol 8-EO (Emulgator)
2	Gew.-% Schaumstabilisator DC-190 (Handelsprodukt der Fa. Dow Corning)
74	Gew.-% Wasser

Beispiel 4

[0016] Ein weiteres wässriges Trennmittel, das bei der Herstellung von Polyurethan-Hartschaumformkörpern Anwendung findet, hat folgende Zusammensetzung:

10	Gew.-% flüssiges Butadien (M ca. 3.000; Jodzahl 450)
10	Mikrowachs (F: 70°C)

4	Gew.-% Emulgator: Mulsifam RT 231 = Kombination von Alkylaryl- und Alkylpolyglykolethern (Handelsprodukt der Fa. Zschimmer & Schwarz)
2	Gew.-% Schaumstabilisator DC-190 (Handelsprodukt der Fa. Dow Corning)
74	Gew.-% Wasser

Ansprüche

1. Wässriges Trennmittel zur Herstellung von Polyurethan-­Formkörpern, insbesondere von Polyurethan-Weichschaum­formkörpern, bestehend im wesentlichen aus Wasser, trennwirksamen Substanzen und Emulgatoren, dadurch ge­kennzeichnet, daß es als trennwirksame Substanz zu­mindest zum Teil einen oder mehrere ungesättgte oligomere oder polymere Kohlenwasserstoffe mit Moleku­largewichten von mindestens 500 und Jodzahlen von mindestens 60 enthält.

2. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß es in Kombination mit dem oligomeren oder polymeren Kohlenwasserstoff bzw. den oligomeren oder polymeren Kohlenwasserstoffen einen oder mehre­re für Polyurethansysteme geeignete Schaumstabilisa­toren enthält.

3. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe ein Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000 auf­weisen.

4. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe eine Jodzahl von 150 bis 600 aufweisen.

5. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe bei Raumtemperatur oder unter den Verarbei­tungsbedingungen flüssig oder fließfähig sind.

6. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe Homo- oder Copolymerisate bzw. Blockcopolymeri­sate sind.

7. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe zusätzlich funktionelle Gruppen, insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltende Gruppen so­wie solche Gruppen aufweisen, die nach Zerewitinoff aktive Wasserstoffatome enthalten.

8. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe Oligomere oder Polymere von Isopren und/oder Butadien sind, die gegebenenfalls noch mit anderen damit polymerisierbaren Monomeren copolymerisiert oder blockcopolymerisiert sein können.

9. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es die ungesättigten Kohlenwasser­stoffe in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% insbesonde­re in einer Menge von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trennmittels, enthält.

10. Wässriges Trennmittel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schaumstabilisatoren in einer Menge von 0,2 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trennmittels, enthält.

11. Verwendung der wässrigen Trennmittel gemäß Anspruch 1 bis 10 zur Herstellung von Polyurethan-Formkörpern, ins­besondere von Polyurethan-Weichschaum-Formkörpern.